CN103468844A

CN103468844A - 高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法

Info

Publication number: CN103468844A
Application number: CN2013104619105A
Authority: CN
Inventors: 杜斯宏; 吴亚明; 张邦志; 曾华锋
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: CN103468844B

Abstract

本发明公开了一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，所述方法包括下述步骤：a.控制每批矿石的批重为50吨～55吨，以提高矿石和焦炭层的厚度，并减少矿石和焦炭的混合程度；b.首次布料时焦炭负荷为4.45t/t～4.70t/t，从入炉焦炭总量中抽出一部分焦炭，间隔一定料批后再将抽出的焦炭分批加入到高炉内，其中，根据焦炭负荷来调整每批加焦量和加焦间隔的料批数。本发明提供的方法可以确保高炉内煤气流分布均匀并且热量收支平衡，使高炉长时间维持稳定顺行，经济效益显著。

Description

高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿石因含有较高的TiO₂，其高炉冶炼技术与普通矿相比有很大区别。目前，国内外高炉冶炼钒钛磁铁矿技术仍然处于探索阶段，特别是2000m³以上的大型高炉。

例如，攀钢新三号高炉于2005年12月投产，为高钛型钒钛磁铁矿冶炼技术应用于2000m³大型高炉的首次实践，投产后冶炼的高炉炉渣TiO₂含量大于20%，属于高钛型钒钛磁铁矿冶炼。新三号高炉从投产以来炉况经常发生波动或失常，主要表现形式多为炉温偏低，风量偏小，或是因为原料质量变化引起炉内煤气流分布异常，导致高炉无法维持稳定顺行。通过对历次炉况失常进行分析，得出主要原因为如下：休风时间长，炉内净焦偏少；送风后炉温偏低，风量加不上来，煤气利用差；由于风量小而吹不透中心，料质又轻，批重小，负荷轻，造成崩悬料，给炉况恢复带来了困难等等。

综合对历次炉况波动或失常的原因进行分析，发现高炉炉况波动或失常大部分是在炉温不够或者炉缸热量收支失衡的情况下发生的。因此，开发合理的且改善的高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法势在必行。

发明内容

本发明的目的在于改进高炉装料制度，通过上部调节来控制炉况，改善炉内煤气流分布和热量分布，减小炉温波动，提高高炉利用系数，使高炉长期保持稳定顺行。

本发明提供一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，所述方法包括下述步骤：

a.控制每批矿石的批重为50吨～55吨，以提高矿石和焦炭层的厚度，并减少矿石和焦炭的混合程度；

b.首次布料时焦炭负荷为4.45t/t～4.70t/t，从入炉焦炭总量中抽出一部分焦炭，间隔一定料批后再将抽出的焦炭分批次加入到高炉内，其中，根据焦炭负荷来调整每批加焦量和加焦间隔的料批数。

根据本发明的实施例，在步骤b中，抽出的焦炭量可占入炉焦炭总量的4wt%～6wt%。

根据本发明的实施例，在步骤b中，分批加焦的批次可不少于两批。

根据本发明的实施例，在步骤b中，加焦间隔的料批数可为20批～30批。

根据本发明的实施例，在步骤b中，每批加焦量可为8吨～12吨。

本发明提供的方法从优化高炉装料制度入手，提高了高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中煤气流分布的均匀性、稳定性，确保高炉热量收支平衡，使高炉长期稳定顺行，特别适用于大型高炉冶炼高钛型（炉渣TiO₂＞18%）、中钛型（炉渣TiO₂＞10%）的钒钛磁铁矿，降低生铁成本，提高经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细阐述，但本发明不限于此。

在高炉冶炼钒钛磁铁矿的过程中，高炉煤气既是热量的载体又是冶炼的还原剂，煤气流通行顺畅的部位，热量充足，温度稳定，炉料也易于被加热还原；煤气流分布紊乱会使局部过热或过冷引起炉渣变稠或凉炉，进而引发炉况波动甚至失常，所以煤气分布均匀合理是高炉稳定顺行并取得良好经济技术指标的前提条件。采用大批重装料制度，增加矿石批重可以提高矿石和焦炭层的厚度，减少矿石和焦炭的混合程度，使炉内的料柱形成较好的焦窗透气性，为稳定煤气流分布创造良好条件。通常高炉装料所采用的矿石批重为33吨，本发明的矿石批重为50吨～55吨，优选在53吨。

根据钒钛磁铁矿的冶炼特点，如果炉渣长时间留在炉缸内会与焦炭反应使Ti过还原，生成高熔点的Ti（C，N）导致炉渣变粘稠、渣铁不分、风口涌渣、连续崩料等状况，造成高炉顺行受阻。而高钛型钒钛磁铁矿的炉渣中含有丰富的TiO₂会加剧炉渣变稠速度，所以要求炉缸内生成的液相渣铁及时排出，避免留在炉缸内过久。然而大型高炉生成的渣铁量较多，每次出铁排渣的同时也造成了高炉严重的热量亏损，使炉温波动不易受控，高炉抗风险能力降低，容易出现炉况失常。采用重负荷配以分批加焦技术，不但优化了矿焦层分布，而且在高炉热量出现亏损后，有一定量的新焦炭进行燃烧以及时补充热量，使高炉炉温维持稳定，防止炉况出现波动或失常。

根据本发明的实施例，首次布料时焦炭负荷为4.45t/t～4.70t/t，从入炉总焦炭量中抽出5wt%的焦炭，间隔一定料批之后再将抽出的5wt%焦炭全部加入到炉内。通常情况下，如果首次布料时的焦炭负荷为4.45t/t，当抽出一部分焦炭后正常料的焦炭负荷达到4.70t/t左右，此即为重负荷。采用抽出5wt%焦炭主要是考虑基于对出净渣铁后炉缸热量的补充，如果抽出焦炭量过多将造成炉温剧烈波动，过少则起不到补充炉缸热量的目的。

根据本发明的实施例，入炉焦炭共分两批加入，然而本发明并不受限于此，根据不同炉况对热量的需求不同，所述焦炭可分更多批次加入，以最大限度稳定炉温，降低焦比。

根据本发明的实施例，加焦的间隔时间须符合高炉出铁和炉料下降的节奏才能达到应有的效果，如果间隔过长则起不到针对高炉炉缸渣铁充分排出后的热量补充作用，如果间隔过短则起不到加重焦炭负荷的目的，由于间隔20～30料批是钒钛磁铁矿高炉出一次铁的时间间隔，因此，本发明的加焦间隔料批为20批～30批。

根据本发明的实施例，每批加焦量由入炉焦炭的平均负荷决定，在扣除喷煤承担的热量后，再依据高炉实际的炉温范围进行调整。新焦炭加入后高炉的总平均负荷将略有上升，这是因为采用本发明后，高炉的热效益得到一定程度的提高，降低了对燃料的需求。在确定了喷煤量后，每吨焦炭承担的矿石量也被基本确定，如果矿石批重的范围确定，根据焦炭负荷值，从而得出每批加焦量。本发明的每批加焦量为8吨～12吨，优选在10吨。

以下结合具体示例进一步描述本发明。

本实施例的高炉设计有效炉容2000m³，设计利用系数2.200t/m³。表1列出了采用本发明的冶炼方法前后的高炉经济指标对比，表1中的利用系数t/m³.d是指高炉每昼夜（d）单位炉容（m³）生产的生铁量。

表1：采用本发明冶炼方法前后的高炉经济指标对比

由表1可知，采用本发明的冶炼方法之前，高炉煤比低，焦比高，铁损达到8.37%，高炉利用系数达不到设计值，平均日产4031t。采用本发明的冶炼方法后，高炉利用系数提高至2.310t/m³.d，焦比降低至455kg/t，煤比提高至134.75kg/t，铁损降低至5.21%，平均日产显著提高到4620t。若年生产按350天计算，采用本发明后仅节约焦炭带来的经济效益就达：

（（488/1000*1500+119.11/1000*940）-（455/1000*1500+134.75/1000*940））*4620*350=5626.9万元

其中：1500为焦炭的单价，元/吨；940为喷煤的单价，元/吨。如果算上降低铁损、降低入矿品位所带来的效益，此数额将更加巨大。

本发明描述的以上实施例仅为示例性的，并不是用来限制本发明。本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对上述实施例进行各种可能的变形和修改。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims

1.一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，所述方法包括下述步骤：

b.首次布料时焦炭负荷为4.45t/t～4.70t/t，从入炉焦炭总量中抽出一部分焦炭，间隔一定料批后再将抽出的焦炭分批加入到高炉内，其中，根据焦炭负荷来调整每批加焦量和加焦间隔的料批数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤b中，抽出的焦炭量占入炉焦炭总量的4wt%～6wt%。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤b中，分批加焦的批次不少于两批。

4.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤b中，加焦间隔的料批数为20批～30批。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤b中，每批加焦量为8吨～12吨。